DE2130436B2 - Vorrichtung zur katalytischen Umwandlung der Auspuffgase von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

wird, wenn die Temperatui im Konverter etwa 399° C erreicht hat Es ergibt sich daraus ein Spielraum von 28° C, der eine nahezu vollständige Verbrennung des Kohlenstoffes gewährleistet Erst wenn die Konvertertemperatur wieder auf 385° C zurückfällt, erfolgt über die Schalteinrichtung 3 die erneute Einstellung der zusätzlichen Brennstoffzufuhr. Die Temperaturgrenze von 385° C ist gewählt, v/eil dies die Temperatur ist, mit der üblicherweise die Brennkraftmaschine arbeitet und die eine kontinuierliche Verbrennung der Schadstoffe in den Abgasen ohne Zufuhr zusätzlichen Brennstoffs gewährleistet

Ist hingegen beispielsweise die Temperatur der Abgase einer im Leerlauf arbeitenden Dleselmaschine niedriger als 260 bis 371° C, so wird der Wert, der zur restlosen Verbrennung der Auspuffgase im Konverter nötig ist, nicht erreicht, im Gegen-KiI haben die relativ kalten Abgase den Nachteil, daß der Konverter abkühlt Dies wLf\ aber dadurch verhindert, daß di? Brennstoffzufuhr bei dem Grenzwert von 385° C wieder eingesteht wild.

Unabhängig davon ist aber bei jeder erfindungsgemäßen Vorrichtung noch ein nicht dargestellter Schalter vorgesehen, der bei einem Stillstand der BrennkraftmasctJne die Zufuhr zusätzlichen Brenn Stoffs ausschaltet Dieser Schalter ist zweckmäßig mit dem Zündschlüssel zum Einschalten der Brennkraftmaschine gekoppelt

Selbstverständlich sind Fühler 2 und Schaltaggregat 3 entsprechend den jeweiligen Betriebsverhältnissen einstellbar, so daß die Vorrichtung den verschiedenen Typen von Brennkraftmaschinen oder dem jeweils im Katalysator verwendeten Materia! und dem zur Anwendung gelangenden Zusatzbrennstoff angepaßt werden kann. Die Erfindung läßt sich bei allen Arten von Brennkraftmaschinen oder sonstigen Abgaserzeugern und bei den verschiedensten Katalysatorsubstanzen anwenden, wenn es darum geht Schadstoffe oder Ruß im Katalysator aus den Abgasen zu entfernen. Die Vorrichtung kann in jeder Hinsicht auch in ihrem konstruktiven Aufbau dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. ι 2

   eine Stirnwand abgeschlossen. Am anderen Ende ist

   Patentanspruch: es an eine von der Brennkraftmaschine oder einem

   anderen Abgaserzeuger kommende Rohrleitung 14

   Vorrichturj zur katalytischen Umwandlung angeschlossen. Im Inneren des Gehäuses 1 ist die '" der Auspuffgase von Brennkraftmaschinen, mit 5 Einlaßkammer 10 auf ihrer vollen Länge mit Abeiner vorgeschalteten Brennkammer, die eine von stand von einem Rohrmantel 11 umgeben, der ebender Katalysatortemperatur gesteuerte Brennstoff- falls Durchtrittsöffnungen 20 aufweist und eine die zuführeinrichtung aufweist, dadurch ge- Emlaßkammer 10 umgebende Kammer zur Aufkennzeichnet, daß die Brennkammer (10) nähme der den Katalysator ergebenden Stoffe 12 bileinen von der Katalysatoraufnahmekammer (H, xo det.

   12) umschlossenen Innenraum bildet. Der Durchmesser des Mantels 11 ist so bemesseen,

   daß zwischen ihm und dem Gehäuse 1 eine den Katalysator umschließende Auslaßkammer 13 verbleibt,

   die in die ins Freie mündende Abgasleitung 15 am

   15 anderen Gehäuseende übergeht.

   Auf der Eintr'ttsseite sitzt in der Eintrittskammer

   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtuug zur kataly- 10 ein Temperaturfühler 2, der über einen elektritischen Umwandlung der Auspuffgase von Brenn- sehen Schaltkasten und entsprechende Stromleitunkraftmaschinen, mit einer vorgeschalteten Brenn- gen mit dem Motor einer Brennstoffpumpe 4 verbunkammer, die eine von der Katalysatortemperarur ge- ao den ist. Diese liegt in einer Leitung 30, die vom steuerte Brennstoffzufuhreinrichtung aufweist. Bei Brennstoffvorratsbehälters zu einer in die Einlaßsolchen durch die USA.-Patentschrift3 273 971 be- kammer 10 hineinreichenden Einspritzdüse 6 führt, kanntgewordenen Einrichtungen ist die Brt.-«nkam- Der Vorratsbehälter kann derjenige der Brennkrafttner zur Verbrennung zusätzlich zugeführten Brenn- maschine oder ein zusätzlicher sein, wenn sich der Stoffs räumlich vom eigentlichen Katalysator ge- as für den Betrieb der Maschine benutzte Kraftstoff trennt und diesem vorgelagert. Dies führt einmal zu nicht zur Verwendung im Konverter eignet. Als zuverhältnismäßig großen Abmessungen der ganzen sätzlicher Brennstoff, der auch bei niedrigen Kon-Vorrichtung, die ihre Verwendung auf Fahrzeugen vertertemperaturen verbrennt, kann beispielsweise ausschließt, und zum anderen zu einer ungünstigen Propan, Butan, Pentan, Hexan, Oktan oder Metha-Wärmeausnutzung und Temperatursteuerung. 30 nol verwendet werden.

   Aufgabe der Erfindung ist es, diese Mängel zu be- Wenn der Brennstoff mit Gefälle oder durch Unheben und eine wärmetechnisch günstig arbeitende, terdruck zugeführt wird, kann die Förderpumpe 4 aber hoch wirksame Vorrichtung zu schaffen, und entfallen und durch ein Durchlaßventil 31 ersetzt zwar von einer so gedrängten Bauweise, daß sie auf sein, welches über die gestrichelt eingezeichnete Leiallen Arten von Kraftfahrzeugen ohne Schwierigkeit 35 tung an den Schaltkasten 3 angeschlossen ist. Es geAnwendung finden kann. nügt dann, wenn vermittels des Temperaturfühlers 2 Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß über den Schaltkasten 3 bei der Erreichung bestimmdie Brennkammer einen von der Katalysatoraufnah- ter Grenzltmperaturen im Konverter über das mekammer umschlossenen Innenraum bildet. Damit Durchlaßventil 31 die Brennstoffzufuhr zur Einist der Vorteil einer Kompaktbauweise erreicht, weil 40 spritzdüse 6 freigegeben oder unterbunden wird. So Brennkammer und Katalysatorkammer ineinander- kann aber auch der Schalter 3 ein Grenzschalter sein, liegen. Die in der Brennkammer entwickelte Wärme der jeweils beim Über- oder Unterschreiten einer einwird unmittelbar in den sie umgebenden Katalysator gestellten Temperatur die von ihm gesteuerte übertragen und voll zu dessen Aufheizung nutzbar Pumpe 4 bzw. das Ventil 31 ein- oder ausgeschaltet, gemacht. Alle im Abgas enthaltenen unerwünschten 45 Wichtig für den Betrieb der erfindungsgemäßen Bestandteile und Schadstoffe werden auf diese Weise Vorrichtung ist, daß der Konverter immer auf einer wirksam restlos verbrannt. solchen Temperatur gehalten wird, daß die vollstän-Die Erfindung ist bei allen Arten von Brennkraft- dige Verbrennung der in den Auspuffgasen enthaltemaschinen, insbesondere bei Zweitakt-Dieselmotoren nen schädlichen Stoffe sichergestellt ist. Liegt die und selbstzündenden Maschinen, anwendbar, insbe- 50 Temperatur über einer bestimmten Grenze, so kann sondere bei solchen Brennkraftmaschinen, die über die Menge des zusätzlich zuzuführenden Brennstoffs längere: Zeiträume hinweg im Leerlauf, d. h. mit entsprechend herabgesetzt werden,
   niedrigem Kraftverbrauch, arbeiten, da gerade hier Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet im wedie üblicherweise sich bildenden Rußrückstände die sentlichen wie folgt: Als Katalysator kann beispiels-Wirk«*mkeit des Konverters beeinträchtigen und den 55 weise ein oberflächenwirksamer 0,5gewichtsprozenti-Katalysator verunreinigen. ger Platin-Katalysator und als zusätzlicher Brenn-Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausfüh- stoff Dieselöl verwendet werden. Hier liegt die Verrungsmöglichkeiten zu. In der Zeichnung ist ein Aus- brennungstemperatur zum Verbrennen des zusätzliführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrich- chen Brennstoffs im Konverter in Gegenwart der Abtung zur katalytischen Umwandlung von Auspuffga- 60 gase bei etwa 288 bis 343° C. Die Schalteinrichsen, beispielsweise bei Brennkraftmaschinen, sehe- tung 3 ist demzufolge so einzustellen, daß die zusätzmatisch wiedergegeben. Sie besteht im wesentlicher« liehe Brennstofförderung beginnt, wenn die Konau5 einem rohrförmigen Gehäuse 1, welches in sei- vertertemperatur etwa 316⁰C erreicht hat. Um den nem Inneren eine Einlaßkammer 10 aufweist, die in den Auspuffgasen enthaltenen Ruß zu oxydiedurch ein in die Kopfseite des Gehäuses eingesetztes, 65 ren, sind in der katalytischen Verbrennungzone Temauf dem Umfang mit Durchlaßöffnungen 17 versehe- peraturen zwischen 260 und 371⁰C erforderlich, nes Rohr gebildet ist. Dieses reicht bis nahezu an die Sicherheitshalber ist das Schaltgerät 3 so einzustellen, andere Kopfseite des Gehäuses und ist hier durch daß die zusätzliche Brennstoffzufuhr unterbunden